内容正文:
河北区2024-2025学年度第一学期期中九年级质量检测(物理学科)
一、单项选择题
1. 下列描述中属于扩散现象的是( )
A. 桂花花香四溢 B. 雪花漫天飘舞
C. 灰尘空中飞扬 D. 江面雾气弥漫
2. “煮”篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
3. 水约占人体体重60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A. 热值 B. 密度 C. 温度 D. 比热容
4. 在如图所示的“汽油机模型”实验中,将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
5. 如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电过程创造了电荷
B. 摩擦后吸管带负电荷,是因为它失去了电子
C. 摩擦后吸管能吸引纸屑,是因为吸管带了电
D. 用餐巾纸摩擦另一根相同饮料吸管,靠近它会发生吸引现象
6. 电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,a、b、c是接线柱。当滑片向c端旋转时,连入电路的电阻( )
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
7. 下列图中能够直接测出灯L1电流的电路是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示电路的电源电压保持不变,将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A. 两灯两端的电压相等
B. 灯L1和L2是串联连接的
C. 电压表不能测量灯L2的电压
D. 断开S2后电流表的示数不变
9. 如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A. 只闭合,电阻R与灯泡L并联
B. 只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C. 先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D. 先闭合,再闭合,电流表示数变大
10. 如图,小敏在做“组成串联电路”的实验时,电路连好后,闭合开关,两灯均不亮,经检查,电路连接无误,老师告诉她是其中有一个小灯泡坏了,下面方法不能检测出坏灯泡的是( )
A. 用一根导线分别与两个灯泡并联
B. 用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点
C. 用一个电压表分别与两个灯泡并联
D. 用一个小灯泡分别与两个灯泡并联
二、多项选择题
11. 小慧乘坐公交车时发现,加速前行时乘客上身向后仰,减速前行时乘客上身向前倾,她受此启发设计了一款可显示物体相对运动方向的装置。装置中滑片P与物体M可一起移动,当物体M相对导轨向后移动时,电表示数增大;当物体M相对导轨向前移动时,电表示数减小。下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,电源电压恒定,R1阻值为R0。当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电流表的示数为I0;当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,电流表的示数为3I0。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 电阻R2的阻值为
C. 当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流表的示数为
D. 任意断开、闭合开关,当电流表有示数,最小电流为
13. 用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池2节(每节1.5V,串联使用)、开关、滑动变阻器(20Ω,2A)、电压表和电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干。连接好电路,设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究,发现在获得两组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面两组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
A. 用1节干电池作为电源
B. 将设定加在电阻两端的电压调整为2V
C. 再将一个5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
D. 再将一个10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
三、填空题
14. 家庭中的电灯、电吹风机、电冰箱等电器大多是______联在电路中的,家庭电路的电压为______。
15. 在气候干燥的冬天,司机接触汽车有时会被“电”一下,为了消除静电现象带来的危害,人们制作了静电消除器,如图所示。静电消除器接触汽车后能够导走静电,静电消除器前端应是______________________(选填“导体”或“绝缘体”)。若汽车带的是负电,则瞬间电流方向是由___________(选填“汽车流向消除器”或“消除器流向汽车”)。
16. 如图所示,若连接B、C接线柱,则灯泡L1、L2______联,若接线柱A与B连接、C与D连接,则灯泡L1、L2______联(均选填“串”或“并”)。
17. 如图,将一根镍铬合金丝连接在电路中的M、N之间,闭合开关S,灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障是______,排除故障后,若将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间,电流表的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18. 如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则______;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是______(电表每次测量均未超过量程)。
19. 电阻、的图像如图所示,若将它们并联接入电源电压为4V的电路中,则干路中的电流为________A;若将它们串联接入电路中,则、两端的电压之比为________。
四、综合题
20. 小红一家到某基地露营时,用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃,燃烧了100g木炭。已知:水的比热容,木炭的热值。求:
(1)水吸收的热量;
(2)该火炉烧水的热效率。
21. 如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流(要求:画出等效电路图);
(2)同时闭合开关S、S1,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻R1的电流和电阻R1的阻值(要求:画出等效电路图)。
22. 在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.两节新干电池
B.电压表(量程0~3V,0~15V);
C.电流表(量程0~0.6A,0~3A);
D.滑动变阻器R(20Ω1A);
E.待测电阻(阻值约为几欧);
F.开关一个,导线若干;
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号______;
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,此时需要进行的操作是______;
(3)根据图甲电路图,请用笔画线代替导线,把图丙中的实物图连接成完整电路(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确______;
(4)测得的部分数据已记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是______。在第3次测量时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次测得的数据,阻值的平均值为______。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
________
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
23. 在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”实验中。
(1)闭合开关后,将变阻器的滑片从阻值最大端缓慢移到阻值最小端,发现电压表的示数从0.4V升到2.8V。关于电压测量点的选择有以下三种方案:
甲方案:0.6V、1.0V、1.4V、1.8V、2.2V、2.6V;
乙方案:0.6V、1.0V、1.3V、1.5V、2.0V、2.6V;
丙方案:0.6V1.6V2.6V;
你认为哪个方案最好?______,理由是:______;
(2)某实验小组做该实验时,所用的导线完好,导线与器材的各连接处接触良好。但将变阻器的滑片沿某方向移动的过程中,发现电压表和电流表的示数都忽大忽小,则故障的原因是:______。
24. 小明做“伏安法测电阻”分组实验中,提供的器材有:电压约为36V的电源(电压保持不变),电压表(0~15V、0~3V)、电流表(0~0.6A),滑动变阻器“100Ω,1A”,两个开关和导线若干,想测量一个约为20Ω的未知电阻Rx的阻值。
在实验中小明发现滑动变阻器已损坏,于是又增加了三个阻值已知的电阻R1(80Ω)、R2(50Ω)、R3(10kΩ),请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为20Ω的未知电阻Rx的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;(电路不可拆改)
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25. 如图1所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动,滑片到最右端的距离为x,在滑片移动过程中,电压表示数U与x的关系图像如图2所示,电流表示数I与x的关系图像如图3所示。开始时由于滑动变阻器接触不良,滑片从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数。其中、、均为已知量,求:
(1)电源电压值;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
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河北区2024-2025学年度第一学期期中九年级质量检测(物理学科)
一、单项选择题
1. 下列描述中属于扩散现象的是( )
A. 桂花花香四溢 B. 雪花漫天飘舞
C. 灰尘空中飞扬 D. 江面雾气弥漫
【答案】A
【解析】
【详解】A.桂花花香四溢,是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象,故A符合题意;
BCD.雪花漫天飞舞,灰尘空中飞扬,江面雾气弥漫,都是肉眼可见的运动,属于机械运动,故BCD不符合题意。
故选A。
2. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。
故选A。
3. 水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A. 热值 B. 密度 C. 温度 D. 比热容
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值最大是氢,常用作火箭的燃料,故A不符合题意;
B.水的密度是,故B不符合题意;
C.温度是物体的冷热程度,故C不符合题意;
D.因为水具有较大的比热容,是,所以水有助于人体调节体温,故D符合题意。
故选D。
4. 在如图所示的“汽油机模型”实验中,将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】将少量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机使放电针放电,电火花将汽油点燃,汽油燃烧产生高温高压燃气对软木塞做功,将燃气的内能转化为软木塞的机械能,所以软木塞被冲出。四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能,故这一过程是模拟四冲程汽油机的做功冲程。
故选C。
5. 如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电过程创造了电荷
B. 摩擦后吸管带负电荷,是因为它失去了电子
C. 摩擦后吸管能吸引纸屑,是因为吸管带了电
D. 用餐巾纸摩擦另一根相同的饮料吸管,靠近它会发生吸引现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,而电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量保持不变,故A错误;
B.摩擦后吸管带负电,由于电子带负电,说明吸管得到了电子,故B错误;
C.摩擦后的吸管能吸引纸屑,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,故C正确;
D.用餐巾纸摩擦后的另一根吸管同样带负电,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,可知两根吸管靠近时会相互排斥,故D错误。
故选C。
6. 电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,a、b、c是接线柱。当滑片向c端旋转时,连入电路的电阻( )
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,a、b接线柱接入电路,当滑片向c端旋转时,电位器连入电路的有效长度变长,所以连入电路的阻值变大。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 下列图中能够直接测出灯L1电流的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,电流表与L1串联,但电流表的正负接线柱接反了,不能测出L1的电流,故A不符合题意;
B.由图可知,灯泡L1、L2并联,电流表测量的是干路电流,故B不符合题意;
C.由图可知,电流表与L1串联,且正负接线柱连接正确,能够直接测出灯L1电流,故C符合题意;
D.由图可知,电压表与L1串联,不能测出L1的电流,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示电路的电源电压保持不变,将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A. 两灯两端的电压相等
B. 灯L1和L2是串联连接
C. 电压表不能测量灯L2的电压
D. 断开S2后电流表的示数不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电路为并联电路,开关S1接在干路上,控制整个电路,电流表测量干路电流,开关S2接在L2所在的支路上,电压表测量电源电压。并联电路支路电压等于电源电压,所以两灯两端的电压相等,故A正确,B错误;
C.电压表可以测量电源电压,也可以测量L1两端电压,也可以测量L2两端电压,故C错误;
D.并联电路干路电流等于支路电流之和,断开S2后电流表的示数变小,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A. 只闭合,电阻R与灯泡L并联
B. 只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C. 先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D. 先闭合,再闭合,电流表示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.只闭合,电路依次经过电阻R与灯泡L回到负极,电阻R与灯泡L串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,故AB错误;
CD.先闭合,电阻R与灯泡L串联,电流表测电路电流,有示数,再闭合,电阻R与电流表被短路,则电流表无示数,所以电流表示数变小,总电阻变小,根据,电路中电流变大,则灯泡L亮度变大,故C正确,D错误。
故选C。
10. 如图,小敏在做“组成串联电路”的实验时,电路连好后,闭合开关,两灯均不亮,经检查,电路连接无误,老师告诉她是其中有一个小灯泡坏了,下面方法不能检测出坏灯泡的是( )
A. 用一根导线分别与两个灯泡并联
B. 用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点
C. 用一个电压表分别与两个灯泡并联
D. 用一个小灯泡分别与两个灯泡并联
【答案】B
【解析】
【详解】如图两灯泡串联时,闭合开关,两灯均不亮,是其中有一个小灯泡坏了,则一定时某只灯泡断路了。
A. 用一根导线分别与两个灯泡并联,当与断路的灯泡并联时,电路是通路,另一只发光,当与完好的灯泡并联时,电路仍然不通,说明并联的灯断路,可以判断故障,故A不符合题意;
B.因为电路中一只灯泡断路,所以用一个电流表分别串联在图中的a、b、c三点时,都不会有电流,不能检测出电路故障,故B符合题意;
C.用一个电压表分别与两个灯泡并联,与断路的灯泡并联时,电压表串联在电路中,可以测出电源电压,可以检测出电路故障,故C不符合题意;
D. 用一个小灯泡分别与两个灯泡并联,当与当与断路的灯泡并联时,电路是通路,两只灯泡都发光,可以检测出电路故障,故D不符合题意。
故选B。
【点睛】理解用电压表判断电路故障时,当与电压表并联的灯泡断路时,电压表实际串联在电路中,由于电压表的电阻很大,故电压表有示数且接近电源电压。
二、多项选择题
11. 小慧乘坐公交车时发现,加速前行时乘客上身向后仰,减速前行时乘客上身向前倾,她受此启发设计了一款可显示物体相对运动方向的装置。装置中滑片P与物体M可一起移动,当物体M相对导轨向后移动时,电表示数增大;当物体M相对导轨向前移动时,电表示数减小。下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图中电压表测的是滑动变阻器滑片P右侧电阻丝的电压,滑片P与物体M向前移时,滑片P右侧电阻丝电阻变小,电压表示数变小,滑片P与物体M向后移时,滑片P右侧电阻丝电阻变大,电压表示数变大,故A符合题意;
B.图中电压表测的是滑动变阻器滑片P左侧电阻丝的电压,滑片P与物体M向前移时,滑片P左侧电阻丝电阻变大,电压表示数变大,滑片P与物体M向后移时,滑片P左侧电阻丝电阻变小,电压表示数变小,故B不符合题意;
C.图中电流表与滑动变阻器滑片P右侧电阻丝串联接入电路,滑片P与物体M向前移时,滑片P右侧电阻丝电阻变小,电流表示数变大,滑片P与物体M向后移时,滑片P右侧电阻丝电阻变大,电流表示数变小,故C不符合题意;
D.图中电流表与滑动变阻器滑片P左侧电阻丝串联接入电路,滑片P与物体M向前移时,滑片P左侧电阻丝电阻变大,电流表示数变小,滑片P与物体M向后移时,滑片P左侧电阻丝电阻变小,电流表示数变大,故D符合题意。
故选AD。
12. 如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为R0。当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电流表的示数为I0;当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,电流表的示数为3I0。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 电阻R2的阻值为
C. 当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流表的示数为
D. 任意断开、闭合开关,当电流表有示数,最小电流为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,R1被短路,电路中只有电阻R2,则电源电压
U=I0R2
当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,电阻R1、R2并联,通过R1的电流
I1=I-I2=3I0-I0=2I0
则电源电压
U=I1R1=2I0R0
故A正确;
B.电阻
故B错误;
C.当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电阻R1、R2串联,流过电流表的电流
I3=
故C正确;
D.电路中,电源电压不变,当总电阻最大时,电流最小,即当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电阻R1、R2串联,电流最小为,故D错误。
故选AC。
13. 用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池2节(每节1.5V,串联使用)、开关、滑动变阻器(20Ω,2A)、电压表和电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干。连接好电路,设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究,发现在获得两组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面两组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
A. 用1节干电池作为电源
B. 将设定加在电阻两端的电压调整为2V
C. 再将一个5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
D. 再将一个10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
【答案】AD
【解析】
【详解】依题意得,电源电压为2节干电池组成,为3V,定值电阻的电压控制为1.2V,则滑动变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
则接入电路中定值电阻的阻值越大,变阻器接入电路中的电阻越大,当接入15Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻为
大于变阻器的最大电阻,因此发现在获得两组数据后无法再进行实验无法无论如何移动滑动变阻器无法完成实验。
A.用1节干电池作为电源,电源电压减小,定值电阻的电压不变时,变阻器分到的电压减小,由串联电路中用电器的电阻越小,分到的电压越小得,实验时变阻器接入电路中的电阻变小,故A符合题意;
B.实验过程中要控制定值电阻的电压不变,故B不符合题意;
CD.当接入电路中的定值电阻的阻值为20Ω时,变阻器接入电路中的电阻应为
则可以在电路中串联一个电阻为
再将一个10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间,故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
三、填空题
14. 家庭中的电灯、电吹风机、电冰箱等电器大多是______联在电路中的,家庭电路的电压为______。
【答案】 ①. 并 ②. 220V
【解析】
【详解】[1]家庭中的电灯、电吹风机、电冰箱等电器大多是并联在电路中的,都是互不影响的。
[2]各国家庭电路的电压不同,生活中,我国家庭电路的电压为220V。
15. 在气候干燥的冬天,司机接触汽车有时会被“电”一下,为了消除静电现象带来的危害,人们制作了静电消除器,如图所示。静电消除器接触汽车后能够导走静电,静电消除器前端应是______________________(选填“导体”或“绝缘体”)。若汽车带的是负电,则瞬间电流方向是由___________(选填“汽车流向消除器”或“消除器流向汽车”)。
【答案】 ①. 导体 ②. 消除器流向汽车
【解析】
【详解】[1]静电消除器接触汽车后能够导走静电,静电消除器前端应是导体,可以导电。
[2]若汽车带的是负电,则接触瞬间,电子从汽车流向静电消除器,电流方向与电子定向移动方向相反,故电流方向是由消除器流向汽车。
16. 如图所示,若连接B、C接线柱,则灯泡L1、L2______联,若接线柱A与B连接、C与D连接,则灯泡L1、L2______联(均选填“串”或“并”)。
【答案】 ①. 串 ②. 并
【解析】
【详解】[1]若连接B、C接线柱,电流依次经过灯泡L1、L2,此时L1、L2串联。
[2]若接线柱A与B连接、C与D连接,电流分别经过灯泡L1、L2,此时灯泡L1、L2并联。
17. 如图,将一根镍铬合金丝连接在电路中的M、N之间,闭合开关S,灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障是______,排除故障后,若将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间,电流表的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ① PLQ间有断路 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]镍铬合金丝与灯泡串联,电压表测灯泡电压,电流表测电路电流。电流表无示数,灯不亮,则说明电路可能断路;电压表有示数,则说明电压表与电源连通,即与电压表并联的支路断路了,即PLQ间有断路。
[2]将镍铬合金丝拉长后,横截面积变小,长度变长,则电阻变大,所以若将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间,则总电阻变大,根据可知电流表的示数将变小。
18. 如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则______;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是______(电表每次测量均未超过量程)。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,R1和R2并联,甲测量通过R1的电流,乙测量干路电流,两表指针位置相同,则乙的示数大于甲的示数,故
根据并联分流知识可知
根据可知,在电压相同时,电流和电阻成反比,故
[2]若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,R1和R2串联,甲测量电源电压,乙测量R1两端的电压,根据可知,在电流相同时,电阻两端的电压和电阻的阻值成正比,即
19. 电阻、的图像如图所示,若将它们并联接入电源电压为4V的电路中,则干路中的电流为________A;若将它们串联接入电路中,则、两端的电压之比为________。
【答案】 ①. 3 ②. 2:1
【解析】
【详解】[1]由图可知,将它们并联接入电源电压为8V的电路中,通过则R1、R2的电流分别为2A和4A,则R1的电阻阻值为
R2的电阻阻值为
若将它们并联接入电源电压为4V的电路中,电路总阻值为
解得。则干路中的电流为
[2]将它们串联接入电路中,串联电路,电流处处相等,则R1、R2两端的电压之比等于电阻之比,即
四、综合题
20. 小红一家到某基地露营时,用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃,燃烧了100g木炭。已知:水的比热容,木炭的热值。求:
(1)水吸收的热量;
(2)该火炉烧水的热效率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)水吸收的热量为
(2)燃烧100g木炭放出的热量为
该火炉烧水的热效率
答:(1)水吸收的热量为;
(2)该火炉烧水的热效率为。
21. 如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流(要求:画出等效电路图);
(2)同时闭合开关S、S1,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻R1的电流和电阻R1的阻值(要求:画出等效电路图)。
【答案】(1),1.2A
(2),0.4A,60Ω
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关S,电路为R的简单电路,等效电路图如图所示:
通过电阻R的电流为
【小问2详解】
同时闭合开关S、S1,电阻R1、R并联,等效电路图如图所示:
此时R的电流不变,仍为1.2A,R1的电流为
由欧姆定律得,R1的电阻为
22. 在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.两节新干电池
B.电压表(量程0~3V,0~15V);
C.电流表(量程0~0.6A,0~3A);
D.滑动变阻器R(20Ω1A);
E.待测电阻(阻值约为几欧);
F.开关一个,导线若干;
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号______;
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,此时需要进行操作是______;
(3)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线,把图丙中的实物图连接成完整电路(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确______;
(4)测得的部分数据已记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是______。在第3次测量时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次测得的数据,阻值的平均值为______。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
________
1
1.6
0.20
8.0
2
2.0
0.24
8.3
3
0.30
【答案】(1) (2)调零
(3) (4) ①. 阻值的平均值/ ②.
【解析】
【小问1详解】
伏安法测电阻的实验中,电压表要与未知电阻并联,电流表与未知电阻串联,作图如下:
【小问2详解】
如图乙所示,连接电路前,电流表的指针左偏,需要进行的操作是调零,使指针指在零刻线处。
【小问3详解】
滑动变阻器要“一上一下”接入电路,要求开关闭合时电流表示数最小,需要将滑动变阻器的左下接线柱与的右接线柱连接;为了使测量时电表示数尽可能精确,电源电压为3V,电压表选用0~3V 量程,将电压表的“3”接线柱与的左接线柱连接,如下图所示:
【小问4详解】
[1][2]在伏安法测电阻的实验中,采用多次测量取平均值的方法减小误差,故表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是“阻值的平均值/”;电压表选用的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V,则第三次的阻值为
则阻值的平均值为
23. 在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”实验中。
(1)闭合开关后,将变阻器滑片从阻值最大端缓慢移到阻值最小端,发现电压表的示数从0.4V升到2.8V。关于电压测量点的选择有以下三种方案:
甲方案:0.6V、1.0V、1.4V、1.8V、2.2V、2.6V;
乙方案:0.6V、1.0V、1.3V、1.5V、2.0V、2.6V;
丙方案:0.6V1.6V2.6V;
你认为哪个方案最好?______,理由是:______;
(2)某实验小组做该实验时,所用的导线完好,导线与器材的各连接处接触良好。但将变阻器的滑片沿某方向移动的过程中,发现电压表和电流表的示数都忽大忽小,则故障的原因是:______。
【答案】(1) ①. 甲方案 ②. 取的电压测量点多,且各电压值的间距相等
(2)变阻器滑片与线圈接触不良
【解析】
【小问1详解】
[1][2]要研究规律,要进行多次测量,为了使绘制的图像能比较直观反应电流与电压的正比关系,选取的电压值要成倍的增加或者等值增加。依题意得,甲方案取的电压测量点多,且各电压值的间距相等,因此甲方案较好。
【小问2详解】
实验中,滑动变阻器与定值电阻串联。将变阻器的滑片沿某方向移动的过程中,发现电压表和电流表的示数都忽大忽小,说明滑动变阻器的滑片与线圈接触不良。
24. 小明做“伏安法测电阻”分组实验中,提供的器材有:电压约为36V的电源(电压保持不变),电压表(0~15V、0~3V)、电流表(0~0.6A),滑动变阻器“100Ω,1A”,两个开关和导线若干,想测量一个约为20Ω的未知电阻Rx的阻值。
在实验中小明发现滑动变阻器已损坏,于是又增加了三个阻值已知的电阻R1(80Ω)、R2(50Ω)、R3(10kΩ),请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为20Ω的未知电阻Rx的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;(电路不可拆改)
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1) ;(2)见解析;(3)
【解析】
【详解】(1)根据伏安法测电阻的实验原理,已知,滑动变阻器已损坏,将电流表接在干路中,R2和Rx串联后与R1并联接入电路,两条支路分别用两个开关控制,实验电路图如图所示:
(2)实验步骤:
①断开开关,按电路图连接实验电路;
②只闭合S1,记下电流表示数I1,可知电源的电压为
U=I1R1
③只闭合S2,记下电流表示数I2;可知此时R2和Rx串联之后的总电阻为
(3)根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知
R=R1+Rx
则待测电阻Rx的数学表达式
25. 如图1所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动,滑片到最右端的距离为x,在滑片移动过程中,电压表示数U与x的关系图像如图2所示,电流表示数I与x的关系图像如图3所示。开始时由于滑动变阻器接触不良,滑片从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数。其中、、均为已知量,求:
(1)电源电压值;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)开始时滑动变阻器接触不良,即断路,电压表串联在电路中,示数为电源电压,即
(2)如图所示:取
处,则
定值电阻的电压
定值电阻的阻值
(3)根据题意可知,滑动变阻器利用了电阻值大小与长度成正比。设滑动变阻器总长L,接入大小为
L-x
当
时
接入长度是
L-L0
当
时
则
接入长度是
L-2L0
由图可知,当
x=0
时,滑动变阻器接入阻值最大、长度为L,利用比例关系有
先用后两项,可得
再用前两项,可得
答:(1)电源电压值;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
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